2022北京通州初三(上)期末物理(教师版)
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物 理
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每小题2分)
1. 下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A. 不锈钢尺 B. 橡胶手套 C. 塑料笔杆 D. 陶瓷碗
2. 如图所示的四种家用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A. 抽油烟机B. 电冰箱C. 电饼铛D. 电视机
3. 某款玩具电动汽车上安装有电动机和小灯泡,它们既可以各自独立工作,又可以同时工作.如图所示的电路中,符合上述要求的是
A. B.
C. D.
4. 电能表接在家庭电路中,是为了测量( )
A. 电功率 B. 电流 C. 电压 D. 电功
5. 下列电器在正常工作过程中,机械能转化为电能的是( )
A 电动机 B. 发电机 C. 电饭锅 D. 电烙铁
6. 新能源汽车的核心部件是电动机,图中能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
7. 关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是( )
A. 为了防止触电,必须把用电器的开关接在火线上
B. 用电器起火,可以迅速用水将火扑灭
C. 家庭电路中空气开关跳闸,一定是电路中某处发生短路
D. 家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大
8. 关于磁现象的认识中,下面说法正确的是( )
A. 磁体能吸引铁、铜、钴等物质
B. 同名磁极互相吸引,异名磁极互相排斥
C. 地球相当于一个巨大的磁体,地磁场的北极在地理的南极附近
D. 磁体之间只有相互接触时才能产生相互作用力
9. 关于公式,下列说法正确的是( )
A. 导体两端的电压为0时,导体的电阻一定为0
B. 导体的电阻等于导体两端的电压跟通过它的电流的比值
C. 导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流决定
D. 导体的电阻与通过导体的电流成反比
10. 将导体ab、开关和灵敏电流表用导线连接,导体ab放置在磁极间,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 开关断开,磁体不动,ab快速运动,指针偏转
B. 开关闭合,磁体不动,ab竖直上下运动,指针偏转
C. 开关闭合,磁体不动,ab水平向左快速移动,指针不偏转
D. 磁体磁极对调,磁体静止后,开关闭合,ab水平向右快速运动,指针偏转
11. 某型号电饭煲有加热和保温功能,图甲所示为其内部电路原理图,图乙是该电饭煲工作时电功率与时间关系图像,关于电饭煲工作时下列说法中正确的是( )
A. 开关S接触点2时,电饭煲处于加热状态
B. 开关S接触点1时,电饭煲处于保温状态
C. 电饭煲处于加热状态时的功率是800W
D. 保温状态下电饭煲1min消耗200J的电能
12. 如图甲所示电路中,R为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中,变阻器的电功率与其电阻的关系图像。滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电源电压为3V B. 电压表的最大示数为2V
C. 电流表的最大示数为0.3A D. 电流表的示数变化了0.4A
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每小题2分。每小题选项全选对的得2分,选对但不全得1分,有错选的不得分)
13. 关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是( )
A. 我国家庭电路中的用电电压为220V B. 我国家庭电路中的用电频率为50Hz
C. 有人触电后应立即用手将其拉开 D. 用试电笔时,手不能接触笔尾金属体
14. 关于磁场,下列说法中正确的是( )
A. 磁场对放入其中的物体有力的作用
B. 可以用小磁针来判断磁场中某点磁场的方向
C. 小磁针在磁场中静止时,其N极所指的方向为该点的磁场方向
D. 铁屑撒在磁铁周围,可显示磁场的分布,但不能确定磁场的方向
15. 甲灯标有“12V 30W”字样,乙灯标有“24V 60W”字样,若两灯的灯丝电阻不变,比较甲、乙两灯,下列说法正确的是( )
A. 电流通过甲灯做功一定比通过乙灯做的功少
B. 两灯正常工作且消耗相同的电能,则甲灯工作的时间一定比乙灯长
C. 将两灯串联接入电压为24V的电路中,甲灯可能正常发光
D. 将两灯并联接入电压为12V的电路中,甲灯消耗电能比乙灯快
三、实验解答题(共28分,16、17、19~22题各2分,18题6分、23、24题各5分)
16. 如图所示电能表的示数为______kW·h。
17. 根据如图所示的电流方向,判断通电螺线管的A端是____极.(选填“N”或“S”)
18. 图甲所示为测量小灯泡L电功率的实物图,请完成下列填空:
(1)连接电路时开关S应______,滑动变阻器滑片P应置于最______端(选填“左”或“右”);
(2)闭合开关S,发现小灯泡L不发光,电流表和电压表的指针有偏转,但不明显,其原因是______;
(3)调节滑动变阻器的滑片P至某一位置,电压表、电流表示数如图乙所示,小灯泡L两端的电压为______V,通过小灯泡L的电流为______A,此时小灯泡电功率为______W。
19. 在探究电磁感应现象的实验中,某同学连接了如图所示的电路,闭合开关后使导体AB在磁场中向左运动,发现灵敏电流计的指针向右偏转了,使导体AB在磁场中向右运动,发现灵敏电流计的指针向左偏转了,他所探究的问题是________。
20. 在“探究通电螺线管外部磁场特点”的实验中,请完成如下的填空:
(1)通电螺线管两端的小磁针的偏转情况如图甲所示,其他条件不变,只改变螺线管中的电流方向,通电螺线管两端的小磁针的偏转情况如图乙所示。由以上实验可知:通电螺线管磁极方向与螺线管中的______有关;
(2)通电螺线管周围的铁屑分布如图所示,观察铁屑的排列情况可知通电螺线管外部磁场跟______磁体的磁场相似。
21. 在研究影响电磁铁磁性强弱因素的实验中,当电磁铁的线圈匝数一定时,改变并记录通入线圈中的电流,观察并记录电磁铁吸引大头针的个数,得出如下数据:
电流/A
0.2
0.4
0.6
0.8
电磁铁吸引大头针的个数/个
1
5
21
45
请根据表中数据,归纳出实验结论:______。
22. 小明用图所示电路,探究“通电导体在磁场中的受力方向与导体中电流方向是否有关”。其主要实验步骤如下:
①将导体ab放入磁场中,闭合开关后,观察导体ab的运动方向,并记录在表格中,断开开关;
②把蹄形磁铁的上、下磁极调换,同时把电源的正、负极对调后接入电路,闭合开关,观察导体ab的运动方向,并记录在表格中;
根据以上叙述,可知小明在探究过程中存在的问题是:______。
23. 为探究电流通过导体产生热量与电流大小是否有关,选择的实验器材有:如图所示的甲、乙两个完全相同的烧瓶,两个烧瓶口都盖有胶塞并插入相同规格的温度计,烧瓶内装入等质量的煤油和阻值均为R的电热丝(电阻值不随温度变化),电压不变的电源、调零的电流表、开关、滑动变阻器各一个,导线若干。实验中用煤油升高的温度Δt的大小表示电流通过电热丝R产生热量的多少。实验电路如图所示。
(1)为完成该探究实验,还需添加的测量仪器是:______;
(2)以下是该探究实验主要的实验步骤,请你将其补充完整:
①将图中的装置甲、滑动变阻器、电流表等电路元件串联接入电路中,将滑动变阻器调到最大阻值;
②调节滑动变阻器滑片P到适当位置,观察并记录温度计的示数t0,然后立即闭合开关S,同时开始计时,记录电流表的示数I,通电时间为2min时,记录此时温度计的示数t,断开开关S;
③用图中的装置乙替换电路中的装置甲,______,观察并记录温度计的示数t0,然后立即闭合开关S,同时开始计时,记录电流表的示数I,通电时间为______min时,记录此时温度计的示数t,断开开关S;④利用公式∆t=______(用测量的物理量的符号表示)计算出每次实验中煤油升高的温度,并记录在表格中;
(3)请画出该实验的实验数据的记录表______。
24. 实验桌上有符合实验要求的如下器材:学生电源(电源挡位不可调,两端电压会随接入 电路中电阻的变化而改变)、已调零的电压表和电流表、电阻箱(电阻箱的符号)、滑动变阻器和开关各一个,导线若干.请利用上述实验 器材,设计一个实验证明:“当导体两端电压保持不变时,导体的电功率与导体的电阻值成反比”.
(1)请在虚线框中画出实验电路图;______
(2)请写出实验步骤.______
四、科普阅读题(共4分)
25. 请阅读《安全电压》并回答。
安全电压
初中物理课本中说:“大量实验表明,不高于36V的电压对人体来说一般是安全的,称为安全电压。”这个安全电压绝对安全吗?
安全电压是指人体较长时间接触而不致发生触电危险的电压,即人体较长时间接触,对人体各部位组织器官(如皮肤、心脏、呼吸器官和神经系统)不会造成任何损害的电压,也就是说安全电压不危及人身安全。安全电压也叫安全特低电压。应特别强调:任何情况下,都不要把安全电压理解为绝对没有危险的电压。
人体触电的危险程度同很多因素有关,而这些因素是互相关联的,只要某种因素突出到相当程度,都会使触电者达到危险的因素。人体触电后的危险程度决定于通过人体的电流、电流持续时间、电流流经人体的途径、人体的电阻、电源频率、人体的健康状况、有无疾病、性别、年龄等因素。以上各种因素中,通过人体的电流的大小起决定作用,而通过人体的电流除与加在人体上的电压有关外,还与人体电阻有关,人体的电阻又受环境、温度和湿度的影响,并且影响很大。
人体触电后有无危险受许多因素的影响,主要取决于通过人体电流的大小,而人体的安全电流和人体的电阻在不同情况下的差别是很大的。因此,安全电压在理论上不可能有一个确定的值。另外,在制定安全电压时,还要从安全与经济的角度考虑,如果规定得过低,对人身安全有好处,但会增加投资甚至造成不必要的浪费。反之,如果规定得过高,虽能满足经济的要求,但对人体安全造成威胁。因此应在保证安全的前提下,提高经济效益是各国确定安全电压的原则。
我国考虑到人体所处的环境不同,触电的危险性不同,又对四种不同接触状态下的安全电压做了如下规定:
第一种情况,人体大部分浸在水中。指在游泳池或在设有电路的危险水槽内发生人体触电的状态。这些场所会发生二次灾害。例如游泳、浴池等场所发生触电后可能导致溺水死。因此,人体可能摆脱的自主电流5mA。由于人体浸在水中,人体电阻只有500Ω,此时的安全电压应为2.5V。
第二种情况,人体显著淋湿的状态,人体一部分经常接触到电气装置金属外壳和构造物的状态。通常指在隧洞或潮湿场所,人体皮肤显著受潮。同时电气设备的金属外壳和能导电的构造物结露,人体的一部分与后者接触的状态。此时,人体电阻仅为500Ω左右,若接触电压25V,通过人体电流达到允许极限值50mA;若以安全电流30mA取代,则安全接触电压为15V。
第三种情况,上述两种接触以外的情况,对人体有接触电压后,危险性高的状态。通常指住宅、工厂、学校等场所。在这种环境中人体皮肤干燥,属正常状态。安全电流最大值取30mA,人体电阻取1700Ω,持续允许接触电压为30mA×1700Ω=50V。
第四种情况,指接触电压后无危险或危险低的情况。对此,不规定安全电压值。由此可见,不高于36V的电压也不是绝对的安全,是有条件的安全。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)人体触电后是否有危险,起决定作用的因素是______;
(2)影响人体电阻大小的因素有______,在______环境中,人体电阻较小;
(3)某人在水中的电阻为800Ω,其在水中能够摆脱的自主电流为5mA,若此人浸在水中作业,则安全电压为______V。
五、计算题(共8分,26题4分、27题4分)
26. 如图所示的电路中,电源电压恒为3V,电阻R2的阻值为30。当开关S1闭合,S2断开时,电流表示数为0.3A,求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)当开关S1、S2均闭合时,通电10s电阻R2产生的热量。
27. 如图所示,R1=25Ω,小灯泡L的规格为“2.5 V 0.3 A”,电源电压保持不变。
(1)S1、S2都断开时,小灯泡L正常发光,求电源电压。
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数变为0.6 A,求R2阻值。
2022北京通州初三(上)期末物理
参考答案
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每小题2分)
1. 【答案】A
【解析】
【详解】A.通常情况下,不锈钢尺容易导电,是导体,故A符合题意;
BCD.橡胶手套、塑料笔杆和陶瓷碗通常情况下,不易导电,是绝缘体,故BCD不符合题意。
故选A。
2. 【答案】C
【解析】
【详解】A.抽油烟机,利用电能转化为机械能工作的,故A不符合题意;
B.电冰箱利用电能转化为机械能,因为是利用压缩机工作的,故B不符合题意;
C.电饼铛利用电能转化为内能工作,故是利用电流的热效应,故C符合题意;
D.电视机是利用电能转化为光能工作的,故D不符合题意。
故选C。
3. 【答案】D
【解析】
【分析】使用时,灯泡和电动机既可以独立工作,也可以同时工作,说明小灯泡L和电动机M并联,各由一个开关控制.
【详解】A、电动机和小灯泡并联接入电路,开关S1为总开关,控制整个电路,开关S2控制电动机,电动机不能独立工作,故A错误;
B、电动机和小灯泡并联接入电路,开关S1为总开关,控制小灯泡和电动机,开关S2只控制小灯泡,小灯泡不能独立工作;故B错误;
C、电动机和小灯泡串联接入电路,工作时相互影响;闭合开关S2对灯泡短路,小灯泡不能独立工作;故C错误;
D、电动机和小灯泡并联接入电路,各有一个开关控制,工作时互不影响;故D正确.
故选D.
4. 【答案】D
【解析】
【详解】电能表在家庭电路中测量的是家庭消耗电能的仪器,电能表的单位为度即千瓦时,是功率和时间的乘积,所以电能表测量的是电功,故选D.
5. 【答案】B
【解析】
【详解】A.电动机在工作时,消耗电能使线圈转动,将电能转化为机械能,故A不符合题意;
B.发电机是利用电磁感应现象工作的,通过线圈转动切割磁感线来获得电能,所以是将机械能转化为电能,故B符合题意;
C.电饭锅工作时,将电能转化为内能,故C不符合题意;
D.电烙铁在工作时,将电能转化为内能,故D不符合题意。
故选B。
6. 【答案】D
【解析】
【详解】A.没有电源,是根据闭合线圈的部分导体在切割磁感线时会产生感应电流,故是发电机的原理,故A不符合题意;
B.探究的是通电螺线管是否具有磁性,故B不符合题意;
C.奥斯特实验,通电导线周围存在磁场,故C不符合题意;
D.有电源,是通电导体在磁场中受到了力的作用,是电动机的原理,故D符合题意。
故选D。
7. 【答案】A
【解析】
【详解】A.家庭电路的开关,一定要接在火线上,这样断开开关时,用电器才不会带电,更安全,故A正确;
B.家用电器起火时,应先切断电源再救火,不能立即用水去扑灭,因生活用水是导体,易发生触电事故,故B错误;
C.家庭电路中空气开关跳闸,可能是家庭电路的总功率过大,可能是电路中某处发生短路,故C错误;
D.家庭电路中各用电器是并联的,同时工作的用电器越多,相当于增大了横截面积,故总电阻越小,故D错误。
故选A。
8. 【答案】C
【解析】
【详解】A.磁体具有吸引铁、钴、镍的性质,这种性质称为磁性,故A错误;
B.磁体间的作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故B错误;
C.地球本身相当于一个巨大的磁铁,地磁场的南极在地理的北极附近,地磁场的北极在地理的南极附近,故C正确;
D.磁体之间的相互作用通过其周围的磁场来实现,故磁体没有接触,也会产生力的作用,故D错误。
故选C。
9. 【答案】B
【解析】
【详解】A.电阻是导体本身的一种性质,与它两端的电压和通过的电流无关,所以导体两端的电压为0时,其阻值不为0,故A错误;
B.导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过它的电流的比,可以通过其计算求得。故B正确;
CD.电阻是导体的一种性质,与导体的长度、横截面积、材料和温度有关。与导体两端的电压和通过的电流无关。所以导体的电阻不由它两端的电压和通过它的电流决定,也不能说导体的电阻与通过导体的电流成反比,故CD错误。
故选B。
10. 【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.开关断开,磁体不动,ab快速运动,因为电路不是闭合的,指针不偏转,故A错误;
B.开关闭合,磁体不动,ab竖直上下运动,由于磁感线从N极指向S极,为竖直方向,导体不切割磁感线,所以不会产生感应电流,指针不偏转,故B错误;
C.开关闭合,磁体不动,ab水平向左快速移动,导体切割磁感线,所以会产生感应电流,指针偏转,故C错误;
D.磁体磁极对调,磁体静止后,开关闭合,ab水平向右快速运动,导体切割磁感线,所以会产生感应电流,指针偏转,故D正确。
故选D。
【点睛】
11. 【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB.总电压保持不变,根据可知,电路中的总电阻越大,发热功率越小,因此开关S接触点1时,电路中接入的电阻最小,电饭煲处于加热状态;开关S接触点2时,电路中接入的电阻最大,电饭煲处于保温状态,故AB错误;
C.如图乙所示,在0~10min内,饭煲处于加热状态,功率为800W,故C正确;
D.如图乙所示,在10~20min内,饭煲处于保温状态,功率为200W,消耗的电能为
W=Pt=200W×10×60s=1.2×105J
故D错误。
故选C。
12. 【答案】D
【解析】
【详解】A.根据乙图可知,当滑动变阻器的阻值为10Ω时,滑动变阻器的功率为0.9W,根据可知,电流的大小为
此时滑动变阻器两端的电压为
则电源电压为
当滑动变阻器的阻值为20Ω时,滑动变阻器的功率为0.8W,同理可知,此时的电流为
此时滑动变阻器两端的电压为
则电源电压为
根据电源电压不变,可以得出
故A错误;
B.当滑动变阻器的阻值为零时,滑动变阻器的电压为零,根据图乙可知,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,根据串联分压,电阻越大,电压表的示数越大,故当滑动变阻器的阻值最大时,电压表的示数最大,故电压表的最大示数为4V,故B错误;
CD.当只有定值电阻接入时,总电阻最小,电流表的示数最大,故电流表的最大示数为
当滑动变阻器的全部接入时,此时滑动变阻器的阻值为20Ω,电流为0.2A,故电流表的示数变化了0.4A,故C错误,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每小题2分。每小题选项全选对的得2分,选对但不全得1分,有错选的不得分)
13. 【答案】AB
【解析】
【详解】AB.我国家庭电路中的用电电压为220V,工业用电的电压是380V,用电频率均为50Hz,故AB正确;
C.有人触电后应立即切断电源,若无法切断电源,应用不导电的物体,使其与电源脱离。用手拉开,会导致自身触电。故C错误;
D.用试电笔时,手应该接触笔尾金属体,这样在测量带电物体时,电流才可通过试电笔、带电物体、人体,使试电笔内的氖管发光,故D错误。
故选AB。
14. 【答案】BCD
【解析】
【详解】A.磁体的周围存在磁场,磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用,不是对所有物体都有力的作用。故A错误;
BC.人们规定:在磁场中的某一点小磁针静止时,其N极所指的方向为该点的磁场方向,因此,可以用小磁针来判断磁场中某点磁场的方向。故BC正确;
D.铁屑撒在磁铁周围,会受到磁力的作用,因此,可以根据铁屑的分布,显示磁场的分布,但是无法据此判断磁场的方向,故D正确。
故选BCD
15. 【答案】BD
【解析】
【详解】A.由题意知,两灯正常工作,通电时间相同时,据W=Pt知,甲灯做的功比乙灯的少,若不知通电时间的长短及是否正常工作,则无法比较两灯做功的多少,故A错误;
B.两灯正常工作时,实际功率等于额定功率,那么甲灯的功率比乙灯的功率小,而消耗的电能相等,据W=Pt知,甲灯所需时间比乙的多,故B正确;
C.据及题意知,甲、乙两灯的灯丝电阻分别为
,
将两灯串联接入电压为24V的电路中,据串联电路的分压特点有
R甲:(R甲+R乙)=U甲实:U
即
4.8Ω:(4.8Ω+9.6Ω)=U甲实:24V
解得
U甲实=8V
此时甲灯两端的实际电压小于它的额定电压,不能正常发光,故C错误;
D.两灯并联接入12V电压的电源两端,则甲正常工作,其功率为30W,乙灯的实际功率
所以甲灯消耗电能比乙灯快。故D正确。
故选BD。
三、实验解答题(共28分,16、17、19~22题各2分,18题6分、23、24题各5分)
16. 【答案】2158.3
【解析】
【详解】电能表的最后一位是小数位,故读数为2158.3kW·h。
17. 【答案】
【解析】
【详解】根据安培定则进行判断.
右手握住螺线管,四指弯曲指向电流的方向,则大母指的指向即为螺线管的磁场方向,即大母指所指的左端为N极.
所以A端为N极,B端为S极.
点睛:安培定则应用时,要注意四指弯曲指向电流的方向,千万不要理解成线圈的绕向,有同学容易在这点混淆,有个简单的方法,即使用右手螺旋定则前先把电流方向标在线圈上.
18. 【答案】 ①. 断开 ②. 右 ③. 滑动变阻器接入电路的阻值过大 ④. 2 ⑤. 0.3 ⑥. 0.6
【解析】
【详解】(1)[1]连接电路时,开关应处于断开状态,这样可更好地保护电路。
[2]连接电路时,滑动变阻器滑片P应置于阻值最大位置处,即图甲中的是右端。
(2)[3]由图甲知,实验所用电路为串联电路,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。闭合开关,小灯泡不发光,两电表有示数,但指针偏转不明显,这是因为滑动变阻器接入电路的阻值太大,导致电路总电阻过大,电路中电流过小,小灯泡两端电压也过小,根据P=UI可知,小灯泡的功率过小,所以小灯泡不发光。
(3)[4][5][6]由图乙知,电压表选用小量程,对应分度值为0.1V,示数为2V。电流表选用小量程,对应分度值为0.02A,示数为0.3A,小灯泡的电功率
P=UI=2V×0.3A=0.6A
19. 【答案】感应电流方向与导线运动方向是否有关
【解析】
【详解】由题意可知,当改变导体运动的方向时,产生的感应电流的方向也会发生偏转,故他所探究的问题是感应电流方向与导线运动方向是否有关。
20. 【答案】 ①. 电流的方向 ②. 条形
【解析】
【详解】(1)[1]其他条件不变,只改变螺线管中的电流方向,通电螺线管两端的小磁针的偏转方向发生了偏转,通电螺线管磁极方向发生了变化,故通电螺线管磁极方向与螺线管中的电流的方向有关。
(2)[2]如图所示,该磁感线的分布情况与条形磁铁的相似,都是两极磁感线比较密集,中间的磁感线比较稀疏。
21. 【答案】当电磁铁的线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁的磁性越强
【解析】
【详解】分析数据可知,当当电磁铁的线圈匝数一定时,电流越来越大,电磁铁吸引大头针的数目增多,说明电磁铁的磁性变强,则结论为当电磁铁的线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁的磁性越强。
22. 【答案】没有保持磁场方向不变
【解析】
【详解】在探究中,小明对调电源的正负极,可以改变导体中电流的方向,把蹄形磁铁上、下磁极调换,则改变了磁场的方向,要探究中通电导体在磁场中的受力方向与导体中电流方向的关系,则应只改变通过导体的电流的方向,而保持磁场方向不变。所以探究中存在的问题是没有保持磁场方向相同。
23. 【答案】 ①. 秒表 ②. 调节滑动变阻器的滑片 ③. 2 ④. ⑤. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]探究电流通过导体产生热量与电流大小是否有关,变量是电流,那么其他的量,如电阻丝的阻值相同,还需要控制时间相同,故需要秒表。
(2)[2][3][4]此实验的变量是电流,故需要改变电流的大小,故连接装置后,做一次实验后,需要移动滑动变阻器的滑片从而改变电流;由于需要控制时间相同,故都需要加热2min;电阻丝放出的热量加热了煤油,故可以感觉煤油的温度变化,来判断电阻丝放出的热量的多少;则温度的变化量为
(3)[5]需要多次实验,以便找到普遍规律,需要记录的物理量有I、、、∆t,故如下图所示:
实验次数
I(A)
(℃)
(℃)
∆t(℃)
1
2
3
24. 【答案】 ①. ②. 步骤:
①按电路图连接实物;
②闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,移动滑片P到适当的位置,读出此时R1两端的电压U和通过R1的电流I1;记入下表中;
③再次调节电阻箱R的阻值,移动滑动变阻器的滑片使电压表的读数仍然为U;读出此时通过R2的电流I2;记入下表中;
④仿照步骤③,再改变2次电阻箱的阻值R3、R4,读出通过R3、R4的电流I3、I4,记入下表中;
次数
物理量
1
2
3
4
R/Ω
U/N
I/A
P/W
⑤比较P与R的大小关系即可.
【解析】
【分析】根据控制变量法进行分析,根据P=UI分析比较即可.
【详解】(1)要使通过电阻两端电压保持不变,必须把电阻箱与滑动变阻器和电流表串联起来,然后利用电压表测出电阻箱两端的电压,实验电路如图所示:
(2)步骤:
①按电路图连接实物;
②闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,移动滑片P到适当的位置,读出此时R1两端的电压U和通过R1的电流I1;记入下表中;
③再次调节电阻箱R的阻值,移动滑动变阻器的滑片使电压表的读数仍然为U;读出此时通过R2的电流I2;记入下表中;
④仿照步骤③,再改变2次电阻箱的阻值R3、R4,读出通过R3、R4的电流I3、I4,记入下表中;
次数
物理量
1
2
3
4
R/Ω
U/N
I/A
P/W
⑤比较P与R的大小关系即可.
四、科普阅读题(共4分)
25. 【答案】 ①. 通过人体电流的大小 ②. 环境、温度、湿度 ③. 潮湿 ④. 4
【解析】
【详解】(1)[1]人体触电后的危险程度决定于通过人体的电流、电流持续时间、电流流经人体的途径、人体的电阻、电源频率、人体的健康状况、有无疾病、性别、年龄等因素。以上各种因素中,通过人体的电流的大小起决定作用。
(2)[2][3]通过人体的电流除与加在人体上的电压有关外,还与人体电阻有关,人体的电阻又受环境、温度和湿度的影响,并且影响很大。在潮湿的环境中,人体的电阻会变小。
(3)[4]某人在水中的电阻为800Ω,其在水中能够摆脱的自主电流为5mA,由欧姆定律得
五、计算题(共8分,26题4分、27题4分)
26. 【答案】(1)10Ω;(2)3J
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,电阻R1的阻值
(2)当S1、S2均闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,通电10s电阻R2产生的热量
答:(1)电阻R1的阻值是10Ω;
(2)当开关S1、S2均闭合时,通电10s电阻R2产生的热量是3J。
27. 【答案】(1)10V;(2)50Ω
【解析】
【分析】
【详解】(1)由电路图可知,S1、S2都断开时,R1与小灯泡L串联,L正常发光,电路中电流
I=I1=I额=0.3A
由可得R1两端电压
U1=I1R1=0.3A×25Ω=7.5V
由串联电路电压特点可得电源电压
U=U额+U1=2.5V+7.5V=10V
(2)由电路图知,S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,由并联电路的电压特点知
U=U1′=U2=10V
通过R1的电流
由并联电路的电流特点可得,通过R2的电流
I2=I′﹣I1=0.6A﹣0.4A=0.2A
所以R2的阻值
答:(1)S1、S2都断开时,小灯泡L正常发光,电源电压为10V。
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数变为0.6 A, R2的阻值为50。
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